生物启发的材料市场

市场定义

市场侧重于基于自然界中发现的原理和结构的材料的开发，生产和商业化。这些材料旨在复制自然系统中观察到的独特机械，化学，光学和功能性能，以实现各个部门的卓越性能，可持续性和创新。该报告提供了对市场增长的核心驱动因素的见解，并在对行业趋势和监管框架的深入评估中得到了支持。

生物启发的材料市场概述

全球生物启发的材料市场规模在2023年的价值为368.3亿美元，预计到2031年的389.7亿美元到2031年的581.8亿美元，在预测期内的复合年增长率为5.89％。

这种增长归因于汽车，医疗保健，建筑和包装等行业对可持续和高性能材料的需求不断增长。对环境问题的不断提高以及对环保替代方案的需求是推动市场的增长。

在生物启发的材料行业运营的主要公司是Vandstrom，Sharklet Technologies，The Corrales评论，Terra Vera Corp，Basf，Addman Engineering，Bioxegy Group SARL，Ford Motor Company，Nanoloom.co，Sanaheal，Ecostp Technologies（P）

此外，材料科学和纳米技术的进步，以及越来越多的生物启发材料用于组织工程，智能涂料和轻量级复合材料等应用，进一步促进了市场的增长。

• 2023年11月，美国海军研究实验室（NRL）在国际空间站上推出了用于太空项目（MELSP）多种用途的微生物。该任务旨在通过在微重力中培养微生物物种来探索生物启发的材料，重点是黑色素生产用于辐射保护和生物电子药物的应用。

关键亮点

1. 生物启发的材料行业规模在2023年价值368.3亿美元。
2. 从2024年到2031年，市场预计将以5.89％的复合年增长率增长。
3. 北美在2023年的市场份额为35.95％，估值为132.4亿美元。
4. 2023年，仿生聚合物细分市场获得了131.3亿美元的收入。
5. 到2031年，医疗部门预计将达到159亿美元。
6. 预计在预测期内，亚太市场的复合年增长率为6.75％。

市场驱动力

“对可持续材料的需求不断增加”

对可持续材料的需求不断增长，这推动了生物启发的材料市场。这些材料提供环保替代方案，减少对基于化石的投入的依赖和支持循环经济包装，建筑和医疗保健领域的目标。

对气候变化，资源耗竭和环境污染的认识提高，加速了向可生物降解，可回收和节能效率的材料的转变。

生物启发的材料提供了高性能的同时最大程度地降低环境影响，这是寻求达到可持续性标准的行业的理想解决方案，而不会损害质量或功能。

• 2025年3月，图尔库大学的研究人员开发了一种受植物叶骨架启发的新型仿生制造技术。该方法复制了分形微观结构，创建了柔性表面，非常适合可穿戴传感器和电子皮肤。它比传统的洁净室方法更可持续，需要减少能量并实现可持续聚合物的使用，从而减少环境影响。

市场挑战

“高研发成本”

阻碍生物启发的材料市场增长的重大挑战是与复杂的自然系统相关的高研发成本。

与传统材料不同，生物启发的替代方法需要深入了解生物学机制和先进技术，以准确模仿其结构和功能。这个过程通常需要在生物学，化学，物理和工程学之间进行多相实验和跨学科的合作。

这也取决于高级工具，包括纳米制作设备，仿真软件和高分辨率成像系统这些因素会导致更长的开发时间表和更高的前期投资，这可能是初创企业和中小型企业的主要障碍。

为了应对这一挑战，市场参与者正在参与涉及学术界和政府的协作研究计划，以共享资源，专业知识和基础设施。公司专注于展示生物启发材料价值的试点项目，吸引投资者并证明长期投资是合理的。

3D打印，生物制造和模块化设计等可扩展制造技术的进步正在进一步降低生产成本并提高这些创新材料的商业生存能力。

市场趋势

“医疗和医疗保健应用的扩展”

由于生物系统的结构，功能和适应性能力，生物启发的材料在医疗和医疗保健应用中越来越多地采用。

这些材料用于开发植入物，假肢和组织支架，可提供优异的生物相容性，机械强度以及与人体组织的整合。例如，受骨微结构或皮肤弹性启发的材料可改善愈合结果并降低植入物排斥的风险。

• 2023年8月，国家生物技术信息中心（NCBI）出版了 全面的评论标题为“骨再生的生物活性材料：生物分子和递送系统”，探讨了生物启发材料在增强骨骼愈合方面的潜力。它着重于使用诸如蛋白质，肽和脂质之类的生物分子，并讨论了如何通过脚手架传递这些生物活性物质以促进组织再生。

此外，生物启发的水凝胶和智能材料正在通过启用受控释放和有针对性的治疗来推进药物输送系统。对个性化医学和微创治疗的需求不断增长的支持，这一趋势得到了支持，这使生物启发的材料成为下一代医疗保健解决方案的关键组成部分。

• 2024年5月，国家生物技术信息中心（NCBI）发表了一篇题为“生物启发材料的文章可穿戴本文探讨了生物启发的材料在开发可穿戴设备和生物传感器中的应用，以改善癌症的检测和管理。

生物启发的材料市场报告快照

分割	细节
通过材料	仿生聚合物，仿生陶瓷和玻璃，仿生金属和合金等
通过应用	医疗，汽车，国防，电子产品等
按地区	北美：美国，加拿大，墨西哥
	欧洲：法国，英国，西班牙，德国，意大利，俄罗斯，欧洲其他地区
	亚太：中国，日本，印度，澳大利亚，东盟，韩国，亚太其他地区
	中东和非洲：土耳其，阿联酋，沙特阿拉伯，南非，中东和非洲的其他地区
	南美洲：巴西，阿根廷，南美其他地区

市场细分

• 通过材料（仿生聚合物，仿生陶瓷和玻璃，仿生金属和合金等）：2023年的仿生聚合物细分市场在2023年获得131.3亿美元，这是由于它们的多功能性，轻巧性质以及在生物医学，包装，包装和工业应用中广泛使用。
• 通过应用（医疗，汽车，防御，电子产品等）：由于植入物，组织工程和药物输送系统的使用越来越多，医疗部门在2023年占27.30％的市场，从而增强了生物相容性和患者的成果。

生物启发的材料市场区域分析

根据地区，生物启发的材料行业已分为北美，欧洲，亚太地区，中东和非洲以及南美。

北美生物启发的材料市场份额在2023年约为35.95％，估值为132.4亿美元。这种主导地位归因于该地区强大的研究基础设施，生物技术和医疗设备行业的强大存在以及医疗保健，国防和电子产品等领域的高级材料的早期采用。

此外，对研发的大量投资，以及像促进生物启发创新的国家科学基金会（NSF）这样的政府倡议正在促进市场增长。

该地区对可持续技术的关注以及将生物启发的材料整合到下一代应用中，进一步加强了北美在市场上的领导。

• 2024年12月，Axoft因在巴拿马诊所启动其首次人类临床试验而获得批准。该临床试验将是人类中首次授权使用生物启发的材料，以密切复制脑组织的柔软性并增强可植入式脑部计算机界面的长期性能。
• 2024年2月，美国国家科学基金会（NSF）透露了975万美元的投资，为15个跨学科团队提供了融合加速器M：生物风格的设计创新。这些团队将致力于创建受自然启发的变革性解决方案，以应对关键的社会和经济挑战。

在预测期内，亚太地区的生物启发的材料行业有望以6.75％的稳健复合年增长率为6.75％。快速工业化，扩大医疗基础设施以及对新兴经济体等新兴经济体（如中国，印度和东南亚国家）对可持续和高性能材料的需求不断增长的支持，这一增长得到了支持。

该地区还目睹了对高级制造，纳米技术和生物医学研究的不断上升，这些研究正在加速采用生物启发的材料。此外，学术机构与行业参与者之间的合作正在推动创新和商业化，从而推动了亚太地区市场的增长。

监管框架

• 在美国，第820页的FDA质量系统法规（QSR）控制了医疗设备的制造，包括使用生物启发材料的设备。它要求制造商建立质量管理系统，以确保遵守安全和性能标准，包括设计控制和文档。
• 在日本，化学物质控制法（CSCL）调节包括生物启发材料在内的化学物质的制造和使用。必须将新物质通知经济，贸易和工业部（METI），以及包含I类或II类指定化学物质的材料，需要事先批准，并且可能面临使用的限制。

竞争格局

该市场的特征是竞争环境，其中包括全球化学和材料科学公司以及敏捷生物技术初创公司。公司正在优先考虑创新，可持续性和战略合作，以开发各种行业的高级，启发性的解决方案。

领先的参与者大量投资于研发，以创建模仿生物结构和功能的材料，尤其是用于医疗，航空航天和消费品应用的材料。与研究机构的战略合作伙伴关系和利基技术公司的收购正在使公司扩大其技术能力和市场业务。

对传统材料的可持续性和高性能替代方案的需求不断增长，这是推动竞争，市场参与者专注于量身定制的产品开发，以满足不断发展的行业特定要求。

生物启发材料市场中的主要公司清单：

• Vandstrom
• 鲨鱼技术
• 科拉莱斯评论
• Terra Vera Corp
• 巴斯夫
• Addman工程
• Bioxegy Group Sarl
• 福特汽车公司
• nanoloom.co
• Sanaheal
• ECOSTP技术（P）Ltd
• Biohm Ltd
• Qinetiq组
• 新的虹膜
• Biome Renewables Inc.

最近的事态发展（并购/合作伙伴/协议/新产品发布）

• 2024年8月，Terra Vera成立了Apivera，该部门致力于保存蜜蜂种群并增强蜜蜂健康。 Apivera使用可生物降解和无毒的基于仿生的溶液开发了针对寄生虫的特异性产品。